Question

【题目】海水中含有丰富的镁资源．某同学设计了从模拟海水中制备MgO的实验方案：

模拟海水中的 离子浓度（mol/L）	Na+	Mg2+	Ca2+	Cl﹣	HCO3﹣
	0.439	0.050	0.011	0.560	0.001

注：溶液中某种离子的浓度小于1.0×10﹣5 mol/L，可认为该离子不存在；实验过程中，假设溶液体积不变．已知：Ksp（CaCO3）=4.96×10﹣9；Ksp（MgCO3）=6.82×10﹣6；Ksp[Ca（OH）2]=4.68×10﹣6；Ksp[Mg（OH）2]=5.61×10﹣12 ． 下列说法正确的是（ ）
A.沉淀物X为CaCO3
B.滤液M中存在Mg2+ ， 不存在Ca2+
C.滤液N中存在Mg2+、Ca2+
D.步骤②中若改为加入4.2gNaOH固体，沉淀物Y为Ca（OH）2和Mg（OH）2的混合物

Answer 1

【答案】A
【解析】解：A．步骤①，从题给的条件，可知n（NaOH ）=0.001mol，[即n（OH﹣）=0.001mol]．依据离子反应“先中和、后沉淀、再其他”的反应规律，当1L模拟海水中，加入0.001mol NaOH时，OH﹣ 恰好与HCO3﹣完全反应：OH﹣+HCO3﹣=CO32﹣+H2O，生成0.001molCO32﹣ ． 由于Ksp（CaCO3）＜＜Ksp（MgCO3），生成的CO32﹣与水中的Ca2+反应生成CaCO3 沉淀Ca2++CO32﹣=CaCO3↓．所以沉淀物X为CaCO3 ， 故A正确；
B．由于CO32﹣只有0.001mol，反应生成CaCO3 所消耗的Ca2+也只有0.001mol，滤液中还剩余c（Ca2+）=0.010 molL﹣1 ． 滤液M中同时存在着Ca2+和Mg2+ ， 故B错误；
C．步骤②，当滤液M中加入NaOH 固体，调至pH=11（即pOH=3）时，此时滤液中c（OH﹣）=1×10﹣3 molL﹣1 ． 则
Q[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×（10﹣3）2=0.010×（10﹣3）2=10﹣8＜Ksp[Ca（OH）2]，无Ca（OH）2生成．
Q[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×（10﹣3）2=0.050×（10﹣3）2=5×10﹣8＞Ksp[Mg（OH）2]，有Mg（OH）2沉淀生成．
又由于Ksp[Mg（OH）2]=c（Mg2+）×（10﹣3）2=5.61×10﹣12 ， c（Mg2+）=5.61×10﹣6＜10﹣5 ， 无剩余，滤液N中不存在Mg2+ ，
故C错误；
D．步骤②中若改为加入4.2 g NaOH固体，则n（NaOH）=0.105mol，与0.05mol Mg2+反应：Mg2++2OH﹣=Mg（OH）2↓，生成0.05 mol Mg（OH）2 ， 剩余0.005 mol OH﹣ ．
由于Q[Ca（OH）2]=c（Ca2+）×（OH﹣）2=0.010×（0.005）2=2.5×10﹣7＜Ksp[Ca（OH）2]，所以无Ca（OH）2沉淀析出，沉淀物Y为Mg（OH）2沉淀，故D错误．
故选A．